РЫХЛИТЕЛЬ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ МЕРЗЛОГО И СКАЛЬНОГОГРУНТОВ Советский патент 1971 года по МПК E02F3/04 E02F5/32 

Известны рыхлители для разработки мерзлого и скального грунтов, включаюш;ие навешиваемую на тягач раму, шарнирную стойку с наковальней и рыхлящим наконечником, ударный механизм и амортизатор.

В качестве ударного механизма в таких рыхлителях используются вибромолоты, имеющие значительные габариты, что не позволяет размещать их в непосредственной близости от рабочего органа, заглубленного в грунт. Это приводит к значительным потерям энергии при передаче ее от вибромолота к режущей кромке рабочего органа.

Целью настоящего изобретения является уменьшение потребляемой рыхлителем энергии.

Для этого ударный механизм выполнен в виде жестко закрепленного на раме силового цилиндра с ударным щтоком и поршнем, выполненным составным из частей, связанных между собой посредством втулок. Последние скреплены при помощи пружинных колец.

Во внутренней полости ударного штока силового цилиндра смонтирован распределительный клапан. В распределительном клапане может быть размещена тяга, один конец которой прикреплен к ударному штоку силового цилиндра, а на другом конце смонтирован упор.

На фиг. 1 изображен описываемый рыхлитель; на фиг. 2 - разрез ударного механизма. Рыхлитель включает верхнюю и нижнюю рамы } Н 2, шарнирно закрепленные на кронштейне 3, к которым шарнирно присоединена рама рабочего органа 4, гидроцилиндры 5, осуществляющие подъем и опускание оборудования, стойку 6 со сменным наконечником 7 и наковальней 8, шарнирно закрепленной в раме рабочего органа и упирающейся верхним концом в амортизатор 9, жестко закрепленный на раме, гидропневматический ударный механизм 10, установленный на кронштейне рамы рабочего органа посредством двух пальцев.

Ударный механизм (см. фиг. 2) выполнен в виде силового цилиндра 11 и состоит из неподвижной передней опоры 12, подвижного среднего поршня 13, жестко соединенного с ударным штоком 14, заднего неподвижного поршня 15, трубчатого распределительного клапана 16 управления и задней крышки 17.

К ударному штоку 14 крепится тяга 18, размещенная в распределительном клапане 16, на

Другом конце которой закрепляется упор 19, имеющий крестообразную форму. В поршне 13 имеются радиальные отверстия г, соединяющие взводящую полость А со сливной полостью Б при открытом клапане 16. Подвижшень 15 связаны соответственно с поршнями 20 и 21, образуя унлотняющие полости В и Г, заполненные жидкостью.

Связь поршней 13 и 15 с поршнями 20 и 21 осуществляется втулками 22, связанными между собой пружинным кольцом 23 таким образом, что поршни 20 и 21 имеют возможность осевого перемеш,ения относительно поршней 13 и 15.

Полость Д между поршнями 20 и 21 заполнена газом под начальным давлением и является пневмоаккумулятором. Надежность уплотнения газа пневмоаккумулятора осуществляется наличием уплотняющих гидрополостей S и Г, в которых жидкость находится под давлением постоянно, т. е. на поршни 20 и 21 действует давление газа пневмоаккумулятора. Поскольку поршни имеют возможность осевого перемещения, это давление передается жидкости, заключенной в гидрополостях В и Г. Полость управления Е расположена в заднем неподвижном поршне 15. В поршнях 13 и 15 имеются обратные клапаны 24 и 25, которые обеспечивают пополнение жидкостью полостей Б и Г из взводящей полости Л и полости управления Е по мере утечек ее в процессе работы.

В цепи управления имеются подпорный клапан 26 и вспомогательный аккумулятор 27 малого объема.

Для рыхления мерзлого грунта рабочий орган рыхлителя при помощи гидродомкратов опускают на грунт и вывешивают заднюю часть трактора. При действии сопротивления грунта стойка навесного рыхлителя отходит в заднее положение до упора, передавая через боек перемещение подвижному поршню 13 (см. фиг. 2), который в свою очередь открывает окно, соединяющее гидропривод насоса со взводящей полостью А ударного механизма.

Цикл работы гидропневматического ударника можно подразделить на периоды: взвод, рабочий ход, закрытие трубчатого распределительного клапана.

При отключенном насосе и отсутствии силы статического поджатия порщень 20 вместе с поршнем 13 под действием давления газа в пневмоаккумуляторе (полость Д) перемещается в крайнее левое положение (на фиг. 2 показано крайнее правое положение - момент окончания взвода). Трубчатый клапан вследствие воздействия давления газа аккумулятора на его рабочую площадку а стремится занять крайнее правое положение и упирается своим буртом б в упор 19. При этом радиальные отверстия г оказываются открытыми, и взводящая полость соединяется со сливной. Так как ударный шток 14, неподвижно связанный с поршнем 13, перемещается влево, то упор 19 перемещает влево трубчатый клапан до положения, когда рабочая площадка в клапана находится левее радиальных отверстий к, имеющихся в неподвижном заднем поршне, образуя замкнутую полость Е, так как в этом положении продольные глухие пазы д клапана не соединяют данную полость со сливом.

При включенном насосе рабочая жидкость из-за наличия подпорного клапана 26 первоначально поступает в полость управления Е и воздействует на площадку в трубчатого клапана. Сила, действующая на площадку в, от давления насоса больше силы, действующей на площадку а со стороны пневмоаккумулятора, вследствие чего клапан перемещается влево и перекрывает взводящую и сливную полости ударника.

Когда клапан закрыт, в системе начинает возрастать давление и подпорный клапан 26

открывается.

Так как под воздействием силы давления грунта на боек 28 ударный шток вместе с поршнями/3 и 2(3, перемешаясь вправо, открывает отверстие е, то насос нагнетает рабочую

жидкость теперь во взводящую полость и

поршни начинают взводиться, слсимая газ в

пневмоаккумуляторе до конечного значения.

Вместе с поргинями перемещается вправо и

клапан 16. В конце взвода продольные глухие

пазы д клапана соединяются со сливной полостью, радиальные отверстия к, имеющиеся в заднем поршне 15, оказываются перекрытыми телом клапана и давление на площадку в падает до нуля. Клапан под действием давления

на площадку а со стороны пневмоаккумулятора перемещается вправо, открывая отверстия г и соединяя взводящую полость со сливной. Под действием давления газа пневмоаккумулятора на порщень 20 ударная масса ускоренно движется вперед, нанося удар по наковальне стойки. .

При рабочем ходе хвостовик 19 перемещает влево клапан 16. При этом открываются радиальные отверстия к в заднем поршне и

жидкость от насоса начинает поступать в образующуюся полость. Для того чтобы в образующейся полости не появлялось разрывов жидкости, так как время рабочего хода мало и производительности насоса недостаточно

для заполнения этой полости, в цепь управления встроен дополнительный гидропневмоаккумулятор 27, из которого в полость управления Е поступает недостающий объем жидкости. Подпорный клапан 26 настроен таким образом, что в этот период во взводящую полость жидкость не поступает, а насос полностью работает на закрытие клапана.

После нанесения удара бойком 28 по наковальне стойки клапан 16 еще некоторое время

продолжает двигаться до перекрытия взводящей и сливной полостей. Время движения клапана подбирается таким образом, чтобы его было достаточно для внедрения инструмента в мерзлый грунт. Регулировка этого времени

осуществляется закреплением упора 19 на тяге 18 на различном расстоянии от бурта б трубчатого клапана. Далее цикл повторяется. В случае отсутствия преграды перед накоКОвальне стойки гасится специальным амортизатором. Предмет изобретения 1. Рыхлитель для разработки мерзлого и 5 скального грунтов, включающий навешиваемую на тягач раму, шарнирную стойку с наковальней и рыхлящим наконечником, ударный механизм и амортизатор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребляемой рыхлителем энергии, ударный механизм выполней в виде жестко закрепленного на раме силового цилиндра с ударным штоком и поршнем, выполненным составным из частей, связанных между собой посредством втулок, скрепленных в свою очередь при помощи пружиниых колец, а во внутренней полости ударного штока силового цилиндра смонтирован распределительный клапан. 2. Рыхлитель по п. I, отличающийся тем, что в распределительном клапане размещена тяга, один конец которой прикреплен к ударному штоку силового цилиндра, а на другом конце смонтирован упор.

„,, :, (1ГП11 Т-Т7-МЭ Н 1- . . I j,, ,